Defesa-de-Dissertao-do-Rafael

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO 
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE 
FACULDADE DE MEDICINA 
INSTITUTO DO CORAÇÃO EDSON SAAD 
 
 
 
 
 
 
RAFAEL SANTIAGO FLORIANO 
 
 
 
 
SIMILARIDADE DO CONSUMO DE OXIGÊNIO OBTIDO E ESTIMADO EM 
HOMENS JOVENS E IDOSOS SAUDÁVEIS E PACIENTES COM 
INSUFICIÊNCIA CARDÍACA CRÔNICA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RIO DE JANEIRO 
Agosto de 2017 
ii 
 
RAFAEL SANTIAGO FLORIANO 
 
 
 
SIMILARIDADE DO CONSUMO DE OXIGÊNIO OBTIDO E ESTIMADO EM 
HOMENS JOVENS E IDOSOS SAUDÁVEIS E PACIENTES COM 
INSUFICIÊNCIA CARDÍACA CRÔNICA. 
 
 
 
 
Dissertação de Mestrado apresentada ao 
Programa de Pós-Graduação em Cardiologia, 
Instituto do Coração Edson Saad, Faculdade 
de Medicina, Universidade Federal do Rio de 
Janeiro, como requisito para à obtenção do 
título de Mestre em Ciências Cardiovasculares. 
 
 
 
 
 
Orientador: Prof. Dr. Michel Silva Reis 
 
 
Pesquisa realizada no Grupo de Pesquisa em Avaliação e Reabilitação 
Cardiorrespiratória (GECARE) / Universidade Federal do Rio de Janeiro 
 
 
 
 
 
 
 
RIO DE JANEIRO 
Agosto de 2017 
iii 
 
FICHA CATALOGRÁFICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iv 
 
RAFAEL SANTIAGO FLORIANO 
 
 
 
SIMILARIDADE DO CONSUMO DE OXIGÊNIO OBTIDO E ESTIMADO EM 
HOMENS JOVENS E IDOSOS SAUDÁVEIS E PACIENTES COM 
INSUFICIÊNCIA CARDÍACA CRÔNICA. 
 
 
 
Dissertação de Mestrado apresentada ao 
Programa de Pós-Graduação em Cardiologia, 
Instituto do Coração Edson Saad, Faculdade 
de Medicina, Universidade Federal do Rio de 
Janeiro, como requisito para à obtenção do 
título de Mestre em Ciências Cardiovasculares. 
 
 
Aprovada em 15 de Agosto de 2017. 
 
 
 
 
Prof. Dr. Thiago de Arruda Sanchez – UFRJ 
 
 
 
 
Prof
a
.Dr
a
. Glorimar Rosa– UFRJ 
 
 
 
Prof. Dr. Maurício Sant’Anna Júnior– IFRJ 
 
 
 
v 
 
DEDICATÓRIAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ao Senhor Nosso Deus que sempre me amparou e me 
protegeu em toda a minha trajetória, sempre presente em minha jornada neste 
mundo, por ter me forjado,me fortalecido durante esses anos de vida e por ter me 
orientado a seguir bons caminhos. 
 
 
Aos meus pais, Weston e Sidnéa, que mesmo a distância sempre emanaram força e 
palavras de encorajamento, alémde sabedoria de vidapara que eu prosseguisse em meus 
objetivos; ao meu irmão Rodrigo que sempre foi pra mim um exemplo intelectual. 
 
 
A minha querida esposa Sabrina, que com muito carinho e compreensão sempre 
entendeu a importância desta pesquisa para mim e para a minha carreira acadêmica. 
 
 
Aos meus amados filhos Isabela e Arthur, que são meus “motores de propulsão” e meus 
maiores incentivadores nessa minha luta pelo crescimento acadêmico-profissional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
vi 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
 
 
 
Agradeço em primeiro lugar a Deus por me conceder o direito a vida e ao livre arbítrio. 
Em segundo lugar ao meu grande amigo e orientador Michel Silva Reis, que me ensinou 
praticamente tudo que eu sei na área de reabilitação cardiorrespiratória com muita 
paciência e maestria; acreditou e apostou num aluno um pouco mais velho que a média, 
um trabalhador muito atribulado e incansável, além deum presente pai de família. Não 
poderia deixar de agradecer a todos os membros da “família” do grupo de pesquisa 
(GECARE), que certamente contribuíram para o meu crescimento acadêmico. Gostaria 
de agradecer também a todos os professores que fizeram parte da minha formação 
acadêmica. Agradecer com a mesma importância os pacientes e voluntários que de 
maneira gentil e espontânea participaram e contribuíram com as nossas pesquisas, para 
que este sonho se tornasse realidade. E por fim agradeço a todos os familiares e amigos 
que torceram por mim e pela evolução como pesquisador e futuro docente. 
 
 
 
Agradecimentos especiais: A todos os professores e colaboradores do Programa de Pós-
Graduação em Cardiologia, Instituto do Coração Edson Saad, Faculdade de Medicina, 
Universidade Federal do Rio de Janeiro e a Coordenação de aperfeiçoamento de pessoal 
de nível superior (CAPES). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
vii 
 
RESUMO 
 
 
SIMILARIDADE DO CONSUMO DE OXIGÊNIO OBTIDO E ESTIMADO EM 
HOMENS JOVENS E IDOSOS SAUDÁVEIS E PACIENTES COM 
INSUFICIÊNCIA CARDÍACA CRÔNICA. 
 
 
Rafael Santiago Floriano 
 
 
Orientador: Prof. Dr. Michel Silva Reis 
 
 
Resumo da dissertação submetida ao Corpo Docente da Faculdade de Medicina da 
Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à 
obtenção do título de Mestre em Ciências Cardiovasculares. 
 
 
Introdução: O teste de exercício cardiopulmonar (TECP) é um método (padrão ouro) 
não invasivo de avaliação global da integridade dos ajustes fisiológicos no organismo 
humano durante a execução do exercício físico. Alternativamente, a avaliação da 
capacidade funcional tem sido executada por meio de fórmulas de predição com 
correção para as características antropométricas e carga de trabalho executada ao 
exercício. No entanto, não há consistência na literatura sobre a coerência das fórmulas 
de predição e os valores obtidos da capacidade funcional, especialmente, na população 
de idosos saudáveis e pacientes com insuficiência cardíaca(IC) crônica. Objetivo: 
comparar os valores do consumo de oxigênio (VO2) estimado por meio de fórmula de 
predição com os valores obtidos pelo TECP no limiar anaeróbio ventilatório (LAV) e no 
pico do exercício de homens jovens e idosos saudáveis e com IC crônica. Métodos: 
cinquenta e seis homens divididos em 3 grupos, sendo um grupo com 18 jovens (idade 
27±6,01) saudáveis (GJ), no segundo grupo foram 14 idosos (idade 61 ± 6,3) saudáveis 
(GI) e o terceiro grupo com 24 pacientes (idade 53±13,6) com IC crônica (GIC). Todos 
foram submetidos ao TECP em cicloergômetro para determinação do VO2 no LAV e no 
pico do exercício. Posteriormente, foi realizada a estimativa do VO2 na potência do 
LAV e no pico do exercício por meio de fórmula de predição (VO2mL/kg.min
-1
= 
(CARGA em watts * 12) + 300/ massa corporal em kg). Os valores do VO2 obtido e da 
carga estimada foram comparados. Resultados: Os valores do VO2 estimado foram 
maiores nos GI e GIC (16,9±1,8 vs. 13,1±2,1 mL/kg/min e 12±6,9 vs. 8,7±2,5 
mL/kg/min, respectivamente). Por outro lado, os valores do VO2 estimado e obtido não 
mostraram diferentes no GJ (22,6±5,5 vs. 23,1±8,7 mL/kg/min, respectivamente). 
Conclusão: A fórmula de predição superestimou os valores de VO2 no LAV e pico do 
exercício físico dos idosos e pacientes com IC crônica. No entanto, mostrou-se 
semelhante para os jovens. 
 
 
Palavras chave: Teste de exercício cardiopulmonar, capacidade funcional, insuficiência 
cardíaca crônica, fórmula preditiva, LAV, VO2. 
viii 
 
ABSTRACT 
 
 
SIMILARITY OF OBTAINED AND ESTIMATED OXYGEN CONSUMPTION 
IN HEALTHY YOUNG AND ELDERLY MEN AND PATIENTS WITH 
CHRONIC HEART FAILURE. 
 
 
 
Rafael Santiago Floriano 
 
 
Orientador: Prof. Dr. Michel Silva Reis 
 
 
Abstract da dissertação submetida ao Corpo Docente da Faculdade de Medicina da 
Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à 
obtenção do título de Mestre em Ciências Cardiológicas. 
 
 
 
Introduction: The cardiopulmonary exercise test (CPT) is a noninvasive (gold 
standard) methodology of global assessment of the integrity of physiological 
adjustments in the human body during the execution of the physical exercise. 
Alternatively, functional capacity assessment has been performed using predictive 
formulas with correction for the anthropometric characteristics and exercise workload 
performed. However, this method of evaluation maybe have different outcomes when 
used in a population of healthy older and patients with chronic heart failure (CHF). 
Objective: To compare the values of oxygen consumption(VO2) estimated by 
prediction formula with the values obtained by the CPT in the ventilatory anaerobic 
threshold (LAV) and in the exercise peak of healthy young and older and patients with 
CHF. Methods: fifthy-six men were divided into 3 groups, 18 were young (age 
27±6.01) healthy (GJ) and 14 were elderly (age 61±6.3) healthy (GI), and the third 
group was composed of 24 (age 53 ± 13.6) with chronic CHF (GIC). All were submitted 
to the CPT in cycle ergometer to determine the VO2 in the LAV and at the peak of the 
exercise. Subsequently, the VO2 estimation was performed in the LAV power and at the 
peak of the exercise using a prediction formula. The values of the VO2 obtained and the 
estimated load were compared. Results: The VO2 estimated were significantly more 
than VO2 obtained in GI and GIC (16.9±1.8 vs. 13.1±2.1 mL/kg/min e 12±6.9 vs. 
8.7±2.5 mL/kg/min, respectively). Finally, there were no difference in the values of 
VO2 estimated and obtained for GJ (22,6±5,5 vs. 23,1±8,7 mL/kg/min, respectively). 
Conclusion: The predict formula overestimated the VO2values for elderly and patients 
with chronic heart failure. However, in the GJ the values showed similar for predict 
formula and obtained CPT. 
 
 
Key words: Cardiopulmonary exercise testing, status functional, chronic heart failure, 
predictive formula, A.T., VO2. 
ix 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
Figura 1. Mecanismo de retroalimentação da insuficiência cardíaca crônica. 17 
Figura 2. Montagem do teste de exercício cardiopulmonar. 27 
Figura 3. Execução do teste de exercício cardiopulmonar. 
 
Figura 4. Protocolos para teste de exercício cardiopulmonar executado em 
cicloergômetros. À esquerda exemplos de protocolos incrementais do tipo rampa. 
À direita, exercício físico de carga constante. 
 
28 
 
30 
Figura 5. Variáveis cardiorrespiratórias e metabólicas obtidas durante o teste 
cardiopulmonar com protocolo do tipo rampa em cicloergômetro. 
 
31 
Figura 6. Gráfico do comportamento das variáveis cardiorrespiratórias e 
metabólicas obtidas durante o teste cardiopulmonar com protocolo do tipo rampa. 
 
31 
Figura 7. Tela do programa utilizado em nosso trabalho com as variáveis 
cardiorrespiratórias e metabólicas obtidas durante o teste cardiopulmonar com 
protocolo do tipo rampa em cicloergômetro. 
 
32 
 
Figura 8. Escala de BORG CR-10 modificada. 34 
Figura 9. Determinação dos limiares metabólicos pelo método visual gráfico. 35 
Figura 10. Fluxograma descrevendo a análise dos pacientes em cada etapa do 
estudo. 
45 
Figura 11. Consumo de oxigênio obtido e predito dos grupos estudados no limiar 
anaeróbio ventilatório. 
 
47 
Figura 12. Consumo de oxigênio obtido e predito dos grupos estudados no pico do 
exercício físico. 
48 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
x 
 
 
 
LISTA DE QUADROS E TABELAS 
 
 
Quadro1. Indicações para a execução do TECP 21 
Quadro2. Equivalentes metabólicos (METs) para atividades físicas 24 
Quadro 3. Vantagens e desvantagens da utilização da esteira ou cicloergômetro no 
testecardiopulmonar 
 
26 
Tabela 1. Nível de aptidão física do American Heart Association para homens de 
acordo com VO2 max ou VO2 pico (ml/kg/min). 
 
22 
Tabela 2. Dados antropométricos e características clínicas da população do estudo. 46 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xi 
 
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS 
 
 
AHA – do inglês, American Heart Association 
BNP – peptídeo natriurético tipo B 
BTPS – condições normais de temperatura e pressão do corpo 
EMG – eletromiografia 
FC – frequência cardíaca 
FC máx.– frequência cardíaca máxima 
FEO2 – fração expirada de oxigênio 
FR – frequência respiratória 
IC – insuficiência cardíaca crônica 
IRPM – incursão respiratória por minuto 
J/S – joule por segundo 
Kgf – quilograma força 
KPM/MIN – quilopondsmetro por minuto 
LAV – limiar anaeróbio ventilatório 
MET – equivalente metabólico 
MMII – membros inferiores 
NYHA – do inglês, New York Heart Association 
O2 – oxigênio 
OVE – oscilação ventilatória no exercício 
PCR – ponto de compensação respiratória 
PETCO2 – pressão expirada de gás carbônico 
PETO2 – pressão expirada de oxigênio 
PImáx– pressão inspiratória máxima 
QCO2 – taxa de produção periférica de dióxido de carbono 
QO2–consumo periférico de oxigênio 
R– razão da troca respiratória 
STPD – condições normais de temperatura e pressão 
SWT – do inglês, shuttle walk test 
TC6M – teste de caminhada de seis minutos 
TD6M – teste de degrau de seis minutes 
TECP – teste cardiopulmonar de exercício 
VC – volume corrente 
VCO2 – produção de dióxido de carbono 
VCO2/VO2– razão entre a produção de dióxido de carbono e o consumo de oxigênio 
pulmonar medidos no ar expirado 
VD – espaço morto 
VE – ventilação 
VE/VCO2 – equivalente ventilatório de gás carbônico 
VE/VO2 – equivalente ventilatório de oxigênio 
VFC – variabilidade da frequência cardíaca 
VO2 – consumo de oxigênio 
VO2 máx. – consumo de oxigênio máximo 
VO2 Pico – consumo de oxigênio pico 
VT – volume total 
W – watts 
ΔVO2 – delta de consumo de oxigênio 
ΔW – delta da carga em watts 
xii 
 
SUMÁRIO 
 
 
1. INTRODUÇÃO 13 
2. REVISÃO DE LITERATURA 14 
2.1 Epidemiologia da Insuficiência Cardíaca 14 
2.1.1 Fisiopatologia da Insuficiência Cardíaca 15 
2.1.2 Ferramentas Diagnósticas e de Avaliação Funcional 17 
2.2 Capacidade Funcional 19 
2.2.1 Teste de exercício cardiopulmonar 22 
 2.2.1.1 Ergômetros 25 
2.2.1.2 Analisador de gases 26 
2.2.1.3 Tipos de protocolo para TECP 28 
2.2.1.4 Variáveis do TECP 30 
2.2.1.5 Limiar anaeróbico ou 1° limiar ventilatório 34 
2.2.1.6 Ponto de compensação respiratório ou 2° Limiar ventilatório 
2.2.2 Equações de predição 
36 
37 
3. JUSTIFICATIVA 40 
4. OBJETIVOS 40 
 4.1 Objetivo geral 
 4.2 Objetivos específicos 
40 
41 
5. HIPÓTESE 40 
6. MATERIAL E MÉTODOS 41 
6.1 Desenho do estudo 41 
 6.2 Amostra 41 
 6.3 Protocolos experimentais 42 
 6.3.1 Avaliação fisioterapêutica 42 
 6.3.2 TECP máximo ou sintoma limitado 42 
 6.3.3 Avaliação do eletrocardiograma 44 
 6.3.4 Utilização da fórmula preditiva 44 
 6.4 Considerações éticas 44 
 6.5 Análise estatística 44 
7. RESULTADOS 45 
8. DISCUSSÃO 49 
9. CONCLUSÃO 53 
10. REFERÊNCIAS 53 
APÊNDICE A Termo de consentimento livre e esclarecido 61 
APÊNDICE B Ficha de avaliação da função pulmonar 64 
APÊNDICE C Ficha de avaliação do TECP 65 
ANEXO Comitê de ética e pesquisa 66 
 
 
 
 
xiii 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Os ajustes centrais e periféricos atuam harmonicamente com o objetivo de manter a 
homeostasia (WILLIAMSOM et al., 2010; POWERS et al,. 2000; NEDER & NERY, 2003). 
A disponibilidade do oxigênio em nosso organismo é fundamental para que os substratos 
energéticos sejam utilizados para síntese de energia (GUYTON & HALL, 2006). O 
predomínio de cada mecanismo de transferência de energia durante o exercício, como a 
utilização de glicose ou ácidos graxos pelo organismo pode ser observada na atividade física e 
também durante o teste de exercício cardiopulmonar (TECP), por meio do aumento das 
variáveis ventilatórias e metabólicas obtidas de forma não invasiva e acessível (NEDER & 
NERY, 2003; POWERS et al., 2000). 
O TECP é um método não invasivo de avaliação global da integridade dos ajustes 
cardiovasculares, respiratórios, musculares periféricos, neurofisiológicos, humorais e 
hematológicos do organismo humano durante a execução do exercício físico (WASSERMAN 
et al., 1999; BALADY et al., 2010; NEDER & NERY, 2003). Na prática, a grande utilidade 
do TECP é na determinação da capacidade funcional, pela obtenção dos dois índices de 
limitação funcionalmais empregados, que são o consumo de oxigênio pico (VO2pico) ou 
consumo máximo de oxigênio (VO2máx) e o limiar anaeróbio ventilatório (LAV) em níveis de 
exercício físico submáximo ou máximo (POWERS et al,. 2000; NEDER & NERY, 2003; 
MENEGUELO et al., 2010). 
O VO2pico e o LAV durante a prática de exercícios podem servir como marcador 
prognóstico e para determinar a capacidade funcional dos indivíduos (POWERS et al,. 2000; 
NEDER & NERY, 2003). Entretanto nos pacientes com insuficiência cardíaca (IC) crônica o 
LAV pode não ser identificado pelo método padrão de avaliação (aproximadamente 10% dos 
casos), o que traduziria para os avaliadores um pior prognóstico desses pacientes com IC 
crônica (AGOSTINI et al., 2013). Adicionalmente, esses marcadores poderão contribuir para 
a prescrição de exercícios (NEDER & NERY, 2003; ACSM, 2006; BALADY et al., 2010). 
Neste sentido, o TECP representa o padrão ouro para a determinação da capacidade 
funcional, do VO2máx ou VO2pico e do LAV (NEDER & NERY, 2003; ACSM, 2006; 
BALADY et al., 2010). Todavia, os equipamentos necessários para a realização do TECP são 
muito dispendiosos e necessitam tanto de uma equipe com pelo menos três pesquisadores bem 
treinados e de um laboratório em condições especiais para a sua realização adequada (NEDER 
& NERY, 2003; ACSM, 2006; BELLINI et al., 1997; GLASS et al., 2007). Desta forma são 
poucos os locais especializados nesse tipo de exame que possuem todo o aparato tecnológico 
14 
 
 
 
necessário para a realização dos TECP (GLASS et al., 2007). Como por exemplo, os grandes 
clubes de futebol profissional, assim como laboratórios de pesquisa de algumas poucas 
universidades. 
Alternativamente, a avaliação da capacidade funcional tem sido executada de forma 
indireta por meio de fórmulas de predição com correção para as características 
antropométricas e carga de trabalho executada (PETERSON et al., 2003; KOUTLIANOS et 
al., 2013; MALEK et al., 2004; DOS SANTOS NOGUEIRA et al., 2006; DE LIMA et al., 
2006; MAGRINI et al., 2010; ALMEIDA et al., 2010). Apesar de ser possível predizer o VO2 
no LAV e no pico do exercício através de fórmulas preditivas, é importante discutir as 
vantagens da predição destas variáveis em relação à execução do TECP (ACSM, 2006). As 
vantagens da fórmula preditiva são baseadas no baixo custo, praticidade e rapidez para a 
determinação do VO2. No entanto, a literatura é incipiente quanto à similaridade dos 
resultados da predição em relação ao padrão ouro. Esta similaridade entre os dois métodos 
(direto e indireto) seria capaz de agregar mais conhecimento para a utilização do método 
indireto para a obtenção do VO2 no LAV e no pico do exercício, ou até mesmo em afirmar 
similaridade entre o VO2 obtido por meio da fórmula de predição. Neste sentido é possível 
que exista uma semelhança nos valores do VO2 obtidos pelo método de predição, quando 
comparados aos valores aferidos pelo padrão ouro numa população de jovens e idosos 
saudáveis e pacientes com IC crônica. Isto, tanto na potência do LAV, quanto no pico do 
exercício físico realizado em cicloergômetro. 
 
2 REVISÃO DE LITERATURA 
2.1 Epidemiologia da Insuficiência Cardíaca 
A insuficiência cardíaca (IC) crônica é um problema de morbi-mortalidade de saúde a 
nível mundial e seu alto índice e prevalência de 5,1 milhões de indivíduos com IC nos 
Estados Unidos da América entre os anos de 2007 e 2012(ALBUQUERQUE, et al., 2015), 
geram um impacto na economia deste país de forma incisiva e preocupante. É possível 
constatar isso através dos dados fornecidos pela American Heart Association (AHA). A 
previsão em relação ao número de novos casos é de aumento, uma vez que a IC crônica atinge 
as pessoas mais idosas; além disso, a expectativa de vida tem aumentado nos últimos anos e a 
tendência é que a população de idosos cresça, aumentando a incidência da IC crônica. 
15 
 
 
 
No Brasil, segundo o DATASUS, estima-se que o número de óbitos somente no ano 
de 2014 foi de aproximadamente 21,994 casos decorrentes de IC (DATASUS, 2014). Mesmo 
diante destes números, não existem dados consolidados da prevalência na população brasileira 
e uma das justificativas para essa afirmação, seria a baixa capacidade de realização de testes 
diagnósticos disponíveis principalmente na rede pública de saúde. Ademais, sabe-se que no 
Brasil os dois maiores fatores etiológicos que levam a IC crônica advêm de origem isquêmica 
e hipertensiva (ALBUQUERQUE, et al., 2015). Outro ponto que chama a atenção neste 
cenário é o fato da baixa adesão medicamentosa (ALBUQUERQUE, et al., 2015) ao 
tratamento ser considerada como uma das principais causas de descompensação da IC 
crônica, o que nos leva a pensar que não é somente um sistema de saúde deficitário na atenção 
básica que resulta no aumento desse diagnóstico, mas sim o limitado alcance dos processos 
educativos e os métodos de conscientização que são utilizados. 
2.1.1Fisiopatologia da Insuficiência Cardíaca 
A IC crônica pode ser caracterizada como a ineficiência do miocárdio em gerar uma 
fração de ejeção satisfatória a cada sístole. Não conseguindo assim satisfazer a demanda de 
todos os sistemas do nosso corpo; ou fazê-lo ás custas de elevadas pressões de enchimento. 
Diante disto, o organismo precisa utilizar mecanismos compensatórios como: os 
cardiovasculares e renais para manter uma pressão arterial satisfatória que consiga perfundir 
minimamente os órgãos que dependem, exclusivamente, do fornecimento de oxigênio, como 
cérebro, coração e rins. (MANGINI; ISSA, 2012). Dentre os principais ajustes e adaptações, 
podemos citar o aumento da atividade adrenérgica, com o intuito de aumentar o inotropismo 
cardíaco. Outro mecanismo associado a este, seria o aumento do cronotropismo do miocárdio 
na tentativa em manter um débito cardíaco adequado. Podemos ainda mencionar outro 
mecanismo, que seria a ativação do sistema renina-angiotensina-aldosterona, que no intuito de 
manter a pressão arterial sistêmica adequada para irrigação de todas as áreas que demandem 
de perfusão sanguínea, aumenta a retenção de água e sódio nos rins. Por fim, ainda temos o 
remodelamento cardíaco, onde ocorre o aumento do comprimento dos sarcômeros, na 
tentativa de aumentar a massa muscular cardíaca e, assim, diminuir o volume sistólico final 
(WILSON; BRAUNWALD, 2003). Entretanto, esses mecanismos adaptativos ao longo do 
tempo geram efeitos deletérios e favorecem de forma negativa o processo de remodelamento 
cardíaco concêntrico, diminuindo com isso a área da câmara que receberia uma maior 
quantidade de sangue para ser ejetado em seguida, tendo como consequência um aumento do 
16 
 
 
 
trabalho miocárdico e maior gasto energético, entre outros (MANGINI; ISSA, 2012). O 
remodelamento cardíaco é caracterizado pela dilatação das câmaras cardíacas, com deposição 
de colágeno nas fibras musculares cardíacas. Além disso, acarreta no distanciamento das 
unidades contráteis pelo aumento do comprimento dos sarcômeros, com consequente perda da 
capacidade contrátil e déficit de bombeamento. Essa alteração morfológica que gera perda 
significativa da função e funcionamento adequados do coração predispõe ao aparecimento de 
arritmias, distúrbios de condutibilidade elétrica ventricular com consequente diminuição da 
fração de ejeção do ventrículo esquerdo. Desta forma, uma parte do sangue venoso que 
retorna ao coração não consegue ser bombeado de volta para a circulação sistêmica, deixando 
a periferia com um déficit de recebimento de sangue oxigenado, sendo demonstrado pelo 
aumento do volume sistólico final (ARENA et al., 2004). 
A IC crônica também é descrita como uma afecção sistêmica (figura 1), podendo ser 
considerada como uma síndrome multifatorial, pois está associada a diversos fatores que vão 
além da disfunção ventricular como a má nutrição, má captação de oxigênio (hipoxemia), 
devido a insuficiência perfusional; a inflamaçãosistêmica e a modificação do perfil 
metabólico das fibras musculares esqueléticas (GOSKER, et al., 2000; CAHALIN, et al., 
2013
a
). Em decorrência desses achados, a IC crônica gera um estado catabólico que vai 
culminar numa disfunção não só do coração, mas também da musculatura periférica e 
ventilatória. Neste sentido, a consequência desses fatores é a fadiga precoce e 
consequentemente a piora da sensação de dispneia; além do aumento da atividade 
ergorreflexa e a hiperatividade simpática. O que aumentará ainda a resistência vascular 
periférica e a pós-carga do ventrículo esquerdo, causando uma retroalimentação neste sistema, 
o que favorece a disfunção ventricular esquerda (CAHALIN, et al., 2013
a
). Todos esses 
mecanismos favorecem a redução da capacidade funcional desses indivíduos, o que 
contribuirá para o processo de cronificação da doença. Diante desse retrato patológico, a baixa 
aptidão física com baixa tolerância ao exercício físico se torna uma característica marcante 
que é vista como uma das principais consequências da IC crônica, impactando negativamente 
na qualidade de vida desses indivíduos (GOSKER, et al., 2000). 
 
 
17 
 
 
 
 
Figura 1. Mecanismo de retroalimentação da insuficiência cardíaca crônica. Adaptada deCahalinetal., 
2013. 
 
2.1.2 Ferramentas diagnósticas e de avaliação funcional 
 Ademais a apresentação clínica, existe outras ferramentas diagnósticas na IC. O 
ecocardiograma é um exame que gera a imagem através da reflexão de ondas ultrassônicas, 
revelando informações valiosas sobre o funcionamento do miocárdio, inclusive traz a 
estimativa da fração de ejeção do ventrículo esquerdo. Sendo assim, é considerada uma 
importante ferramenta diagnóstica, entretanto pode ser menos acurada em pacientes 
portadores de IC com a fração de ejeção preservada. Outro método diagnóstico da IC é 
através da dosagem do peptídeo natriurético do tipo B (BNP), que é produzido no miocárdio, 
refletindo pressões intra-cardíacas aumentadas, sendo mais eficiente no diagnóstico da doença 
do que a ecocardiografia (BOCCHI, et al, 2012). 
 As ferramentas diagnósticas são muito importantes para o controle e manejo dos 
pacientes com IC crônica, todavia a utilização de avaliações funcionais é fundamental, pois 
podem trazer mais informações sobre o nível funcional desses pacientes. Dentre as escalas de 
avaliação, podemos mencionar a classificação funcional da New York Heart Association 
(NYHA), que é específica para os pacientes com IC crônica. Essa classifica os pacientes pela 
dispneia durante atividade física ou no repouso. Além do ecocardiograma, do BNP, e da 
NYHA, existem outras ferramentas de avaliação do paciente com IC crônica. Elas nos 
18 
 
 
 
auxiliam tanto no direcionamento de estratégias terapêuticas, quanto na estratificação de 
riscos dos pacientes. Além de servir como marcadores de morbi-mortalidade. 
A pressão inspiratória máxima (PImáx), já foi descrita na literatura como variável do 
valor prognóstico de sobrevivência independente (CAHALIN, et al,, 2013
a
), uma vez que a 
fraqueza da musculatura ventilatória é uma consequência da IC crônica e está diretamente 
ligada com a sensação de dispneia (CAHALIN, et al,, 2013
a
). Cahalin et al., mostraram que 
pacientes com IC crônica com valores de PImáx menores ou iguais a 5.3KPa 
(aproximadamente 53cmH2o) têm 50% de sobrevida em um período de 36 meses, além de 
correlações de 0,89 entre a PImáx e o índice de dispneia. Dall’Ago et al., ao avaliar 44 
pacientes com IC crônica com fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) reduzida 
(FEVE<45%) com estabilidade clínica e estabeleceram pela primeira vez valores de 
referência para a fraqueza muscular inspiratória como 70% dos valores preditos por peso, 
altura e sexo. 
 Outra variável isolada de gravidade é a força muscular periférica (HULSMANN et al., 
2004; ISAWA et al., 2009). Neste estudo de Hulsmann et al., 2004a força de extensão do 
joelho mensurada através do dinamômetro isocinético foi capaz de predizer a sobrevida em 
até 60 meses de 122 indivíduos com IC congestiva, independentemente da resposta neuro-
hormonal, do VO2 pico e da terapia betabloqueadora. Em outro estudo, Isawa et al., 2009, 
estabeleceram valores prognósticos de corte na avaliação da força de preensão palmar em 
pacientes com IC congestiva, e viram que pacientes com valores abaixo de 32,2Kgf tiveram 
menor sobrevida em um período de 100 meses quando comparados aos pacientes com valores 
acima do corte (78,9% versus 96,4% respectivamente). 
 Sendo a hiperatividade simpática uma consequência da IC crônica, ferramentas de 
avaliação que trazem informações sobre esse mecanismo têm sido utilizadas, dentre elas, a 
variabilidade da frequência cardíaca (VFC). Essa ferramenta não invasiva tem sido utilizada 
na obtenção de importantes marcadores da modulação autonômica sobre o ritmo cardíaco 
(TASK FORCE, 1996). Ainda que a literatura seja incipiente quanto aos valores de referência 
de pior prognóstico nas populações cardiopatas, sabe-se que a VFC estará reduzida nos 
pacientes com IC crônica. Isso se deve ao fato de o ajuste da FC frente à demanda imposta 
estar muito mais dependente da atividade simpática do que da modulação vagal; ainda que em 
uso da terapia medicamentosa de escolha rotineira, como o betabloqueador, onde sua 
abordagem farmacológica é sabidamente inibidora da atividade simpática (BOCCHI, et al., 
2012). Essa contribuição simpática predominante nessa população de IC crônica para o ajuste 
19 
 
 
 
cardiovascular tem relação direta com a maior chance de aparecimento de arritmias cardíacas 
e risco de morte súbita (TASK FORCE, 1996). 
Nos últimos anos, as variáveis obtidas através do TECP têm mostrado bastante 
evidência no que diz respeito a valor prognóstico de pacientes com diversas doenças crônicas 
que cursam com intolerância ao exercício físico, em especial a IC crônica (GIBBONS, et al., 
1997; ARENA, et al., 2008; CORNELIS, et al., 2015). 
Nos primeiros trabalhos com TECP em pacientes com IC crônica, a baixa tolerância ao 
exercício físico, vista pelo baixo consumo de oxigênio no pico do exercício (VO2 pico) 
(GIBBONS, et al., 1997; ARENA, et al., 2008; CORNELIS, et al., 2015), aparecia como 
importante marcador de gravidade da doença, assim como o LAV precoce – que reflete a 
mudança do predomínio do metabolismo anaeróbico em detrimento do metabolismo aeróbico 
(NEDER; NERY, 2003). O slope da ventilação durante o exercício (VE) plotada pela 
produção de CO2 (VCO2) – VE/VCO2 slope – mostra-se como uma variável obtida no TECP 
capaz de nos trazer informações sobre a ineficiência ventilatória presenciada por esses 
pacientes (CAHALIN, et al., 2013
b
 ; CORNELIS, et al., 2015) . Quanto mais deslocada para 
o eixo y estiver essa variável, ou seja, quanto maior o slope da reta, mais ineficiente é a 
ventilação do indivíduo, o que está intimamente relacionado com a congestão pulmonar 
gerada pela IC. Valores acima de 34 são marcadores de pior prognóstico em pacientes com IC 
crônica (CORNELIS, et al., 2015). Além desses, a oscilação ventilatória no exercício (OVE) 
também vem ganhando evidência na literatura. A OVE é caracterizada por oscilações 
repetidas na ventilação durante o exercício, de forma crescente e decrescente, sem apnéias 
interpostas (OLSON, 2008). Ainda que o mecanismo que desencadeia a oscilação ventilatória 
não esteja completamente estabelecido, o delay circulatório, o aumento na sensibilidade dos 
quimioceptores periféricos, a resposta ergorreflexa exacerbada e a congestão pulmonar são 
possíveis gatilhos (CORNELIS, et al., 2015). As últimas meta-análises publicadas sobre o 
assunto sugerem que apesar de não haver um padrão ouro para obtenção dessa variável, ela 
aparece como uma das mais poderosas variáveis prognósticas na IC crônica (CAHALIN, et 
al., 2013
b
 ; CORNELIS, et al., 2015). 
 
2.2 Capacidade Funcional 
A capacidade funcional (CF) éa capacidade de o indivíduo realizar as suas atividades 
cotidianas e habilidades que envolva atividade física, garantindo assim sua autonomia 
20 
 
 
 
(ARENA, et al., 2007; NEDER; NERY, 2003). Segundo a American Heart Association 
(AHA), a CF pode ser definida como a capacidade de um indivíduo realizar atividades 
cotidianas que dependa da integridade e interação dos sistemas musculares, pulmonares e 
cardiovasculares. A CF pode ser estimada pela avaliação da potência aeróbia, medida pelo 
consumo de oxigênio máximo ou pico (VO2max ou VO2pico) durante o exercício físico 
(ARENA, et al., 2007; NEDER; NERY, 2003; FLEG, et al., 2000). A CF depende de fatores 
como idade, gênero, condicionamento físico e presença de alterações patológicas que 
influenciem na resposta destes sistemas ao exercício físico. (FLETCHER, et al., 2013; FLEG, 
et al., 2000; NEDER; NERY, 2003) Na Figura 2 está descrita a classificação funcional de 
acordo com as recomendações da AHA baseada nos valores de VO2max para homens (ACSM, 
2000). 
Outra forma de estimar a capacidade funcional é pela taxa metabólica de trabalho 
alcançada em uma atividade, a qual é mensurada em equivalentes metabólicos (METs). Uma 
taxa metabólica equivalente a 1 MET representa a taxa de gasto metabólico em repouso 
equivalente a 3,5 mLO2/kg * min
-1
, e a capacidade funcional é estimada por múltiplos desta 
taxa (ex: 2 METs - 7 mLO2/kg.min
-1
; 3 METs - 10.5 mLO2/kg.min
-1
; etc.)(AINSWORTH, et 
al., 2011; ARENA, et al., 2007; GARBER, et al., 2001; FLEG, et al., 2000). 
Os METs foram calculados em estudos prévios para atividades domésticas, 
ocupacionais, recreacionais e esportivas mais comuns, variando de 0,9 METs (dormindo) até 
18 METs (correndo a 18 km/h)(AINSWORTH, et al., 2011; AINSWORTH, et al., 2000; 
AINSWORTH, et al., 1993). No Quadro 1 estão listadas algumas destas atividades. 
 
21 
 
 
 
 
A avaliação da CF é um parâmetro importante não somente com a finalidade 
diagnóstica ou prognóstica em pacientes com doenças incapacitantes, mas também para 
avaliação do desempenho físico em indivíduos saudáveis e atletas, além de servir como 
parâmetro para prescrição de exercícios, respeitando os princípios da especificidade do 
treinamento, já que fornece informações fidedignas e mensuráveis das respostas 
cardiorrespiratórias e metabólicas no exercício (ARENA et al., 2007; FLETCHER, et al., 
2013; NEDER E NERY, 2002; NEDER E NERY, 2003). 
 Existem alguns testes para a avaliação da capacidade funcional: 1) os testes de campo 
como o teste de caminhada de 6 minutos (TC6) (ENRIGHT et al., 2003ª; ENRIGHT et al., 
2003
b
; MARRARA et al., 2012; PESSOA et al., 2014) e o shuttle walk test (SWT) (DP et al., 
2014; PULZ et al., 2008; SINGH et al., 1992; WISE et al., 2005; COELHO et al., 2007); 2) 
teste de exercício cardiopulmonar (TECP) (NEDER E NERY, 2003; STEIN, 2006; 
MENEGHELO et al., 2010) em esteira ou cicloergômetro, podendo ser de forma máxima ou 
submáxima, com a análise ou não de gases expirados (O2 e CO2) através da espirometria 
(ARENA, et al., 2007; NEDER; NERY, 2003; FLEG, et al., 2000). Cada um desses testes 
possui suas peculiaridades e objetivos, além de variáveis de interesse e utilidades, porém o 
padrão ouro para a avaliação da capacidade aeróbia é o TECP máximo, com análise de gases 
pela ergoespirometria (ARENA, et al., 2007; NEDER; NERY, 2002). Esta modalidade possui 
Quadro1 . Equivalentes metabólicos (METs) para atividades físicas . 
Tipo de atividade METs Exemplo 
Atividades domésticas 
 
 
3 Lavar/limpar (carro, janelas, garagem). 
 
4 múltiplas tarefas domésticas de esforço vigoroso. 
 
4 Varrer garagem e calçadas. 
 
7.5 Carregas sacolas de compras. 
Atividades ocupacionais 
 
 
2 Caminhar no trabalho (escritório, espaços pequenos). 
 
4 Caminhar (velocidade moderada) carregando objetos leves 
 
8.5 Caminhar ou descer escadas com objetos pesados (45 Kg) 
Atividades 
recreacionais/Esportivas 
 
7 Correr a 8 km/h 
 
13.5 Correr a 12 km/h 
 
7 Jogar Futebol (casualmente) 
 
10 Jogar Futebol (competitivo) 
METs: Equivalente Metabólico (mLO2/kg * min
-1
); Kg: Kilograma; km/h: kilômetros por hora. Fonte: 
adaptado de AINSWORTH, et al., 2011. 
. 
22 
 
 
 
alta reprodutibilidade de resultados e fornece variáveis como o VO2máx, porém necessita de 
equipamentos dispendiosos e considerável experiência dos avaliadores (ARENA, et al., 2007; 
NEDER; NERY, 2002). 
Quando esta capacidade encontra-se prejudicada ou limitada, a qualidade de vida 
também está afetada, tendo como possível consequência a perda de saúde. Analisando pela 
ótica da prevenção primária e secundária das doenças (cardiovasculares) relacionadas com a 
diminuição da capacidade funcional, lamentavelmente, ainda é baixo o número de pacientes 
encaminhados para o serviço de exercício físico ou de reabilitação cardíaca (CARVALHO et 
al., 2004). Existe um importante marcador para a avaliação da CF. O valor do VO2 no LAV 
(POWERS, et al., 2000; NEDER; NERY, 2003), conhecido também como primeiro limiar de 
anaerobiose (1° LAV), corresponde ao momento do exercício em que o metabolismo 
energético deixa de ser predominantemente aeróbico e passa a ser predominantemente 
anaeróbico, sendo este parâmetro utilizado como um valioso marcador da capacidade 
oxidativa no exercício progressivo (POWERS, et al., 2000; NEDER; NERY, 2003). 
 
 
Tabela 1. Nível de aptidão física do American Heart Association para homens de 
acordo com VO2 max ou VO2 pico (ml/kg/min). Fonte: 
 
 
 
2.2.1 Teste de Exercício Cardiopulmonar (TECP) 
 
O TECP ou teste ergoespirométrico ou cardiorrespiratório é uma metodologia não 
invasiva de avaliação global da integridade dos ajustes cardiovasculares, respiratórios, 
musculares periféricos, neurofisiológicos, humorais e hematológicos do organismo humano 
23 
 
 
 
durante a execução do exercício físico (POWERS, et al., 2000; NEDER; NERY, 2003; 
WASSERMAN et al., 1999). Na prática, a grande utilidade do TECP é a determinação da 
capacidade funcional (BALADY et al., 2010, NEDER & NERY, 2003; ACSM, 2006; NEDER 
& NERY, 2002) pela obtenção de dois índices de limitação funcional mais empregados, que 
são: 1) o consumo do oxigênio no pico do exercício (VO2 pico); 2) Consumo máximo de 
oxigênio(VO2 máx.). Além disso, o TECP revela o LAV e o ponto de compensação respiratório 
(PCR) em níveis de exercício físico submáximo ou máximo respectivamente (THOMPSON et 
al., 2013). Embora as indicações deste teste sejam as mais variadas e crescentes, (BALADY 
et al., 2010, NEDER & NERY, 2003; ACSM, 2006; WASSERMAN et al., 1999) a sua 
aplicação tem sido realizada em algumas manifestações clínicas não explicadas totalmente 
pelos dados da anamnese, exame físico, exames de imagem, teste de função pulmonar e 
eletrocardiografia convencional, como o exemplo na constatação e avaliação do fator 
etiológico, assim como o grau de intolerância ao esforço (BALADY et al., 2010, NEDER & 
NERY, 2003; ACSM, 2006; STEIN, 2006)(Quadro 2). É válido salientar que tanto atletas, 
assim como indivíduos saudáveis e também os doentes possam se beneficiar do TECP 
independente da finalidade para que o teste seja realizado (BALADY et al., 2010, NEDER & 
NERY, 2003; ACSM, 2006). No entanto, para a área da reabilitação, este teste possui uma 
finalidade peculiar quando se trata da prescrição individualizada de exercícios físicos. 
(WASSERMAN et al., 1999; NEDER & NERY, 2003). No recondicionamento físico de 
doenças como a IC crônica de forma mais assertiva; assim como fundamentam o 
desenvolvimento de protocolos de intervenção mais seguros, confortáveis e confiáveis. A 
determinação da capacidade funcional, através do teste de exercício cardiopulmonar (TECP), 
traz informações precisas da capacidade de transporte e utilização do oxigênio, isto é, da 
capacidade funcional dos pulmões e do sistema cardiovascular, muscular e metabólico, 
combinadospara tentar garantir a homeostase durante o exercício (NEDER & NERY, 2003). 
 
 
24 
 
 
 
Quadro2. Indicações para a execução do TECP 
 
 Avaliação da intolerância ao exercício 
 Determinação da capacidade funcional 
 Determinação dos fatores limitantes da capacidade funcional 
 
 Avaliação da intolerância ao exercício não diagnosticada 
 Avaliação da limitação cardíaca ou pulmonar ou de ambas 
 Dispneia a esclarecer 
 
 Avaliação de pacientes com doença cardíaca 
 Avaliação funcional ou prognóstica 
 Seleção para transplante 
 
 Avaliação de pacientes com doença pulmonar 
 Avaliação funcional ou prognóstica na doença pulmonar obstrutiva crônica 
 Avaliação funcional ou prognóstica na doença intersticial 
 Avaliação funcional ou prognóstica na hipertensão pulmonar 
 Avaliação funcional ou prognóstica na fibrose cística 
 Avaliação do broncoespasmo induzido pelo exercício 
 Reabilitação pulmonar 
 
 Avaliação pré-cirúrgica 
 Ressecção pulmonar 
 Cirurgia abdominal 
Adaptado Neder et al, 2003. 
 
A utilização do TECP tem natureza limitada, por exigir um local em condições e com 
características apropriadas (laboratório próprio, refrigerado com a temperatura entre 22 e 
24°C e com a umidade relativa do ar entre 50 e 70%), equipamentos caros e complexos, 
equipe de pelo menos três profissionais bem capacitados para a realização deste teste (STEIN, 
2006; WASSERMAN et al., 1999; NEDER & NERY, 2003) Hoje, o TECP ainda é 
considerado a melhor alternativa disponível, denominado, ainda nos dias atuais, como o 
padrão ouro (MENEGHELO et al., 2010; WASSERMAN et al., 1999; NEDER & NERY, 
2003). Existem condições necessárias para a realização do teste e estas devem ser seguidas 
para que seja possível sua boa execução (POWERS et al., 2000). Um bom ambiente para a 
realização deste teste, preza por uma sala de exames que deverá conter espaço 
suficientemente amplo para acomodar todo o equipamento necessário à realização dos testes, 
além de todo o material a ser usado durante eventuais emergências médicas (WASSERMAN 
et al., 1999). Sendo assim, essas exigências restringem a utilização deste importante recurso 
por outros profissionais da área de saúde não médicos. A área livre da sala deve permitir no 
25 
 
 
 
máximo a circulação de três pessoas, para que não sature demais o ar daquele ambiente com 
dióxido de carbono (NEDER & NERY, 2003). No ambiente de testes é necessário um suporte 
de emergência calibrado e testado previamente a realização dos testes (contendo: 
desfibrilador, ambu, oxigênio e medicamentos), que devem estar à disposição para o rápido 
manuseio, caso seja necessário. 
 
2.2.1.1 Ergômetros 
 
Os ergômetros utilizados na execução do TECP devem ser, preferencialmente, 
eletrônicos ou eletromagnéticos e dispor de interface de comunicação com o computador 
central, através de saída analógica ou digital, para onde deverão ser enviados os dados de 
velocidade, inclinação, ciclos, sinais vitais, assim como as variáveis ventilatórias e 
metabólicas e recebido os comandos de variação de carga. Como dito anteriormente, existem 
alguns tipos de ergômetros para a realização do TECP, como a cicloergômetro, esteira rolante, 
escada, ergômetro de membros superiores e remoergômetro (NEDER & NERY, 2003). Os 
dois mais comumente utilizados são o cicloergômetro e a esteira rolante (NEDER & NERY, 
2003; MENEGHELO et al., 2010), todavia devemos salientar que a escolha do ergômetro 
deve ser feita através da atividade, que o indivíduo que será submetido ao teste, tenha mais 
familiaridade. 
 É fundamental que os ergômetros também disponibilizem: 1)controle manual ou 
automático, através de comando próprio ou de interface com um computador (no caso de 
sistema de ergometria computadorizado); 2)programação, através do comando da esteira ou 
do computador (no caso de sistema de ergometria computado), de protocolos em rampa com 
indicação da velocidade inicial e final, inclinação inicial e final, tempo de exame, sexo do 
paciente, coeficiente de aumento de carga e consumo em METs previsto (WASSERMAN et 
al., 1999). As esteiras ergométricas devem ser equipadas com chave de desligamento de 
emergência, devendo a mesma ser de fácil acesso tanto para o operador quanto para o 
paciente. Para maior segurança é fundamental o equipamento possuir chaves de desligamento 
automático. Essas chaves ficam conectadas ao paciente por um pequeno cabo, que desliga o 
sistema caso o mesmo se afaste demasiadamente do braço frontal da esteira, sofra uma queda 
ou não consiga vencer a velocidade imposta pelo protocolo escolhido, além de ser útil em 
caso de ocorrer algum mal súbito que determine a imediata parada da esteira. 
 Já os cicloergômetros, podem ser uma alternativa à esteira quando se realiza o exame 
26 
 
 
 
em pacientes com limitações ortopédica, neurológicas ou vasculares periféricas. Além disto, a 
qualidade do traçado eletrocardiográfico e a medida da pressão arterial tendem a ser melhores 
do que na esteira (NEDER & NERY, 2003).O cicloergômetro utilizado deverá apresentar a 
capacidade de incrementos no trabalho, seja de forma automática ou manual, deverá 
apresentar guidom e selim ajustáveis de acordo com a altura do paciente; além disso, quanto 
mais confortável for melhor para o indivíduo realizar o teste, já que uma das maiores queixas 
durante o teste é a dor provocada pelo selim. 
 No entanto, torna-se importante ressaltar que as respostas fisiológicas e o estresse 
metabólico ao exercício em cicloergômetros diferem daqueles do exercício em esteira. 
(NEDER & NERY, 2003; WASERMAN et al., 1999). Adicionalmente, os ergômetros 
possuem vantagens e limitações que possam comprometer a interpretação desejada dos testes 
(Quadro3). Neste sentido, antes da realização do exame, há necessidade de se ter claro os 
objetivos para a sua execução. 
 
Quadro 3. Vantagens e desvantagens da utilização da esteira ou cicloergômetro no teste cardiopulmonar. 
 
ERGÔMETROS 
 
Cicloergômetro 
 
Esteira 
 
VO2máx Menor Maior 
Melhor controle da carga Sim Não 
Coleta de gases sanguíneos Fácil Maior dificuldade 
Ruídos e artefados Menor Maior 
Segurança Menor Maior 
Adequação para obesos Maior Menor 
Grau de treinamento Menor Maior 
Mais apropriada para: Pacientes Saudáveis ativos 
Adaptado Neder et al, 2003. 
 
 
2.2.1.2 Analisador de Gases 
 
O aparelho para a medida da ventilação deverá ter acurácia suficiente para medidas de 
diferentes volumes e velocidades de fluxos e baixa resistência e inércia. Além disso, é 
desejável que o aparelho permita sua conexão ao computador para maior facilidade da 
correlação dos dados obtidos (figura 2). A medida da ventilação durante o exercício requer 
que o indivíduo testado tenha suas narinas fechadas por um clipe nasal e que o bocal não 
permita qualquer escape de ar (NEDER & NERY, 2003). Atualmente são utilizadas máscaras 
27 
 
 
 
de um tecido conhecido como neoprene que engloba tanto o nariz quanto a boca (material 
usado em nosso trabalho), sendo neste segundo caso desnecessário a utilização de clipe nasal, 
porém a vedação dessa interface deve ser suficientemente justa no contorno da face (Figura 
3), vedando de tal forma que não haja, em hipótese alguma, escape de ar durante a realização 
do teste. Por este motivo que indivíduos de barba deverão ser submetidos a tricotomia, 
enquanto o que tiverem somente bigode poderão realizar o teste normalmente. O espaço 
morto do equipamento também é importante (máximo =100ml) (NEDER & NERY, 2003). 
Atualmente, com os dispositivos mais modernos a análise de gases é realizada on-line. Vários 
tipos de fluxômetro podem ser utilizados: transdutores de massa, pneumotacômetros de Fleish 
ou de Pitot (WASSERMAN et al., 1999; POWERS et al., 2000; MENEGHELO et al., 2010)e 
anemômetro. Esses sistemas permitem medidas de trocas gasosas a cada ciclo respiratório
4
 
(respiração por respiração -do inglês“ breath-by-breath”). 
 
 
 
 
Figura 2. Montagem do teste de exercício cardiopulmonar. 
28 
 
 
 
 
Figura 3. Execução do teste de exercício cardiopulmonar 
 
 
Como os sistemas disponíveis apresentam diferentes especificações para a realização 
da calibração dos gases, deve-se sempre seguir o protocolo de calibração indicado no manual 
do equipamento (POWERS et al., 2000; WASSERMAN et al., 1999; NEDER & NERY, 
2003). Para garantir a exatidão dos valores medidos, o analisador deve prover meios de 
executar sua calibração tanto por meios automáticos, quanto por meio de misturas de gases 
para a calibração (NEDER & NERY, 2003). Para prevenir a contaminação entre os pacientes, 
as peças que entram em contato com os pacientes devem ser descartáveis ou serem 
adequadamente preparadas, com a utilização de soluções enzimáticas desinfetantes. 
 
2.2.1.3Tipo de protocolo para o TECP 
 
Existem dois tipos básicos de protocolos, onde as respostas do TECP podem ser 
obtidas, eles são: (i) incremental, com aumento progressivo da carga em períodos 
predeterminados e (ii) protocolo de carga constante, em que a carga é mantida estável por um 
tempo fixo definido previamente, ou sustentada até o limite da tolerância (endurance). A 
escolha do protocolo depende do objetivo do teste(POWERS et al., 2000; WASSERMAN et 
al., 1999; NEDER & NERY, 2003)(Figura 4). 
 Os protocolos incrementais podem ser em rampa ou degraus; importante ressaltar que 
em protocolos do tipo rampa, o VO2 obtido está sempre atrasado em relação a carga imposta 
29 
 
 
 
naquele momento. Este atraso pode ser explicado pelo retardo dos gases no trajeto músculo-
alveolar até serem captados em nível da boca e, adicionalmente, devido a difusibilidade do 
oxigênio e do dióxido de carbono. Felizmente este atraso é constante e corresponde a 
aproximadamente 40-60segundos (seg); logo, a carga correspondente ao limiar de anaerobiose 
ocorreu há 40-60 seg atrás.(NEDER & NERY, 2003) 
 Um protocolo adequado para pacientes deve corresponder: (i) uma fase inicial de 
repouso (2-3 minutos [min] ou mais), no qual se verifica a ausência de hiperventilação antes 
do inicio do teste; (ii) um período de aquecimento em carga zero (2-3 min.); (iii) um período 
de incrementação (8-12 min.); (iv) um período de recuperação ativa na carga próxima ao zero 
(3-6 min.) para que o indivíduo recupere seus níveis pressóricos diastólicos gradativamente 
para que não ocorra uma síncope por baixo débito; e, (v) um período de recuperação passiva 
em repouso final (2-3 min.). Como exemplo podemos citar o protocolo de Naughton 
(NAUGNTON et al, 1973) conhecido por ser reservado a indivíduos com limitação 
importante, em especial idosos e sedentários, bem como pacientes em evolição recente de 
IAM e pacientes com IC crônica. Outro protocolo seria o de Balke (BALKE et al, 1959) 
incremento de cargas - de 25w a cada 2min; indivíduos jovens e hígidos - iniciar com 50w; 
indivíduos limitados - iniciar com carga livre; os demais indivíduos - começar com 25w. 
Estimativa do VO2 máx para cicloergômetro: VO2máx = 12 x W + 300/Peso(kg), onde W = 
carga em watts. Neste sentido, embora a estimativa da carga de incremento durante o 
protocolo de rampa (com duração entre 8-12 min.) (MENEGHELO et al., 2010; BALADY et 
al., 2012; NEDER & NERY, 2003) possa ser realizada pela fórmula proposta pelo American 
College Sport of Medice (ACSM), em 1980, onde a carga (watts)= [(altura-idade)*12] – 
[(150+6*peso)]/100. Torna-se importante ressaltar que tal proposição se aplica de forma mais 
adequada a indivíduos saudáveis e ativos, sugerindo que a incrementação por meio da 
dedução da carga a partir da capacidade funcional relatada, somada a sensibilidade dos 
avaliadores, tem se mostrado mais adequada para exames em indivíduos sedentários e com 
disfunções. 
30 
 
 
 
 
Figura 4. Protocolos para TECP executado em cicloergômetros. À esquerda exemplos de protocolos 
incrementais do tipo rampa. À direita, exercício físico de carga constante (Neder et al., 2003). 
 
2.2.1.4 Variáveis do TECP 
Durante o TECP serão fornecidas algumas variáveis como a carga ou potência, onde a 
potência do cicloergômetro representa a quantidade de trabalho (força aplicada x à distância) 
que é realizada num dado período de tempo. A potência geralmente é expressa em Watts 
(1W=1J/s) ou (1W=6,12Kpm/min – Kilopondsmetro por minuto). Vale ressaltar que valores 
bastante diferentes podem ser obtidos num mesmo indivíduo, caso se usem incrementos mais 
rápidos (geralmente valores de pico maiores) ou mais lentos (valores menores). Outra variável 
do TECP e uma das mais importantes é o VO2, (WASSERMAN et al., 1999; POWERS et al., 
2000; MENEGHELO et al., 2010) que constitui o volume de O2 extraído do ar inspirado pela 
ventilação pulmonar num dado período de tempo, calculado, portanto, como a diferença entre 
o volume de O2 inspirado e expirado (Figura 5). Em protocolo de carga constante, após 
considerarmos o tempo de atraso músculo-pulmão (carga incremental), o VO2 pode ser uma 
estimativa confiável da taxa periférica de troca de O2(NEDER & NERY, 2003). Expresso em 
ml/min ou L/min (STPD); correções para a massa corporal total devem ser interpretadas com 
cautela, principalmente nos indivíduos em sobrepeso
79
. E, como seria de se esperar, o VO2 
depende da intensidade do exercício realizado (NEDER & NERY, 2003; POWERS et al., 
2000). 
31 
 
 
 
 
 
Figura 5. Variáveis cardiorrespiratórias e metabólicas obtidas durante o teste cardiopulmonar com 
protocolo do tipo rampa em cicloergômetro (foto do autor). 
 
Logo, a inclinação da relação linear entre o VO2 e a potência (ΔVO2/ΔW) oferece 
importantes informações relativas à capacidade em suprir, através de vias predominantemente 
aeróbias, as demandas metabólicas (Figura 6). 
 
 
Figura 6. Gráfico do comportamento das variáveis cardiorrespiratórias e metabólicas obtidas durante 
o teste cardiopulmonar com protocolo do tipo rampa. Potência (preto), Cadência da pedalada (verde); 
Consumo de O2 (vermelho) e Produção de CO2 (azul). 
32 
 
 
 
 A produção de dióxido de carbono (CO2) pode ser definida como o volume de CO2 
adicionado ao ar inspirado pela ventilação pulmonar num dado período de tempo, calculado, 
portanto, como a diferença entre o volume de CO2 expirado e inspirado. No exercício de carga 
constante, após considerarmos o tempo de atraso músculo-pulmão (carga incremental) o 
VCO2 pode ser uma estimativa confiável da taxa periférica de troca de CO2 (QCO2); (NEDER 
& NERY, 2003; POWERS et al., 2000) no entanto o CO2 é cerca de 20 vezes mais difusível 
que o O2 (ou seja, tem vastos depósitos corporais), uma dada mudança na QCO2 demora mais 
tempo de ser refletida na VCO2 do que variações na QO2 modificam o VO2. O VCO2, tanto no 
exercício máximo como no submáximo, apresentam escassa importância prática. Podemos ver 
algumas dessas variáveis diretamente na tela do programa do analisador de gases (Figura 7). 
 
 
Figura 7. Tela do programa (aerograph®) utilizado em nosso trabalho com as variáveis 
cardiorrespiratórias e metabólicas obtidas durante o teste cardiopulmonar com protocolo do tipo rampa 
em cicloergômetro. 
 
 A taxa de troca gasosa (R) ou quociente respiratório reflete a razão entre a liberação de 
CO2 e a captação de O2 pulmonares medidos no ar expirado (VCO2/VO2). Embora o R tenha 
sido tradicionalmente utilizado como um indicador de exercício máximo (Rmáx> 1.15 ou 
1.20), deve-se também analisar criticamente este conceito, considerando que quanto mais 
rápida for a incrementação para a aptidão de um indivíduo ou maior for a utilização de 
carboidrato, o R será substancialmente maior. Entretanto, os valores de R ao repouso tem 
significativa importância na identificação de hiperventilação voluntária (R>0,9 no repouso, na 
ausência de hipoxemia): nenhum TECP deve iniciar em tais condições. (WASSERMAN et 
33 
 
 
 
al., 1999; NEDER& NERY, 2003). Nesse sentido, podemos utilizar testes de exercícios 
físicos denominado de exercício máximo, onde será observado pelo menos um dos critérios 
(HOWLEY et al., 1995) a seguir: 1) platô no VO2 (aumento ≤ 150ml/min
-1
 ou 2ml/kg
1
min
-1
); 
2) R (respiratory Exchange ratio) ≥ 1,15 FCMax ≥ 90% da prevista pela idade (220-idade) 
(KARVONEN et al., 1957); 3) índice de percepção de esforço ≥ 18 (Escala de BORG) 
(BORG, 1998) e fadiga voluntária máxima com incapacidade de manutenção do ritmo 
preestabelecido. Para os exercícios considerados submáximos, o parâmetro de avaliação é o 
percentual de oitenta e cinco por cento da FCmáx, como limite máximo em que a FC poderá 
chegar durante a execução do exercício (GLASS et al., 2007). Como por exemplo: i) TC6M, 
(ENRIGHT et al., 2003ª; ENRIGHT et al., 2003
b
; MARRARA et al., 2012; PESSOA et al., 
2014); ii)Teste de degrau de seis minutos(TD6M)(PESSOA et al., 2012; MACHADO et al., 
2007; DE FÁTIMA TRAVENSOLO et al., 2013; BEYDON et al., 2007); iii)SWT(DP et al., 
2014; PULZ et al., 2008; SINGH et al., 1992; WISE et al., 2005; COELHO et al., 2007). Por 
outro lado os testes de exercícios considerados máximo seriam: o teste de exercício 
cardiopulmonar (TECP), considerado amplamente na literatura como o padrão ouro (NEDER 
E NERY, 2003; STEIN, 2006; MENEGHELO et al., 2010). Uma observação relevante sobre 
o SWT, é que dependendo da intensidade alcançada durante a realização do teste, este poderá 
ser considerado um teste de exercício máximo (DP MONTEIRO et al., 2014). 
 TECP máximo ou sintoma-limitado está associado ao sistema de ergometria e será 
realizado com objetivo de avaliar a capacidade funcional dos indivíduos submetidos ao teste 
(HERDY et al., 2016). Existem alguns tipos de ergômetros para a realização do TECP, como 
a bicicleta, esteira, escada, ergômetro de membros superiores e caiaque (NEDER & NERY, 
2003). 
O exercício físico desencadeia ajustes complexos e imediatos nos sistemas: 
cardiovascular, ventilatório, no metabólico e em sintomas (NEDER & NERY) subjetivos, 
afim de manter o melhor funcionamento dos órgãos e sistemas dessa maquinaria praticamente 
perfeita que é o corpo humano. A integração harmônica desses ajustamentos mostra que o 
nosso organismo está sempre tentando compensar situações adversas (J.W.WILLIAMSON et 
al., 2010) da forma mais eficiente possível e com o menor dispêndio energético. Desta forma 
é possível inferir que o exercício físico não é tão simples quanto parece. Principalmente 
quando são analisadas as repercussões sofridas pelo corpo e suas compensações, através de 
um aparato tecnológico que permite observar importantes marcadores e variáveis que irão 
fornecer informações valiosas para o melhor entendimento dessa máquina complexa. 
34 
 
 
 
Durante os testes ergoespirométricos é impossível a comunicação verbal do paciente com 
o avaliador, (MENEGHELO et al., 2010) pois isso acarretaria em alterações nos gases 
respirados, sendo assim e por conveniência foi criada uma escala de percepção subjetiva do 
esforço ou dispneia, que determina a taxa de esforço percebido. Também conhecida com 
escala de BORG (BORG, 1998);onde um pôster com as escrituras desta escala (0 – 20) é 
utilizada para a indicação manual da sensação subjetiva de cansaço. No entanto, a taxa de 
esforço percebido pode ainda ser avaliada através da escala de BORG modificada, category-
ratio (CR-10), mais concisa (0 – 10) e parece ser mais pragmática e objetiva. Essa ferramenta 
utilizada na ergoespirometria deverá ser explicada ao paciente antes do início do teste. Poderá 
ser aplicada antes, durante e depois do TECP. É imprescindível que a escala de BORG esteja 
legível, no campo visual e ao alcance das mãos do paciente durante o teste, pois assim ele 
poderá apontar o nível de cansaço com mais facilidade durante a realização do exame (Figura 
8). 
 
0 NENHUMA 
0,5 MUITO, MUITO LEVE 
1 MUITO LEVE 
2 LEVE 
3 MODERADA 
4 POUCO INTENSA 
5 INTENSA 
6 
7 MUITO INTENSA 
8 
9 MUITO, MUITO INTENSA 
10 MÁXIMA 
 
 Figura 8. Escala de BORG modificada.(BORG, Gunnar. Borg's perceived exertion and pain 
scales.Humankinetics, 1998.modificada CR-10). 
 
2.2.1.5 Limiar anaeróbio ventilatório (LAV) ou 1° limiar ventilatório 
 
35 
 
 
 
 Caracteriza-se por marcar o início do acúmulo sustentando de lactato na corrente 
sanguínea, comparados aos valores de repouso. É percebido pela perda da linearidade entre a 
ventilação (VE) e o VO2 (primeiro ponto de inflexão - Figura 9). Isso se traduz na prática pelo 
equivalente de oxigênio mais baixo (VE/VO2) antes de seu aumento progressivo ou pelo 
início do aumento no VE/VO2 em desproporção ao VE/VCO2.Além disso, observa-se o 
aumento na razão de trocas respiratórias (R= VCO2/VO2) e um aumento progressivo da 
pressão expirada de oxigênio (PETO2)(ACSM, 2013; NEDER & NERY, 2003; 
WASSERMAN et al., 1999). O LAV também pode ser identificado por intermédio de 
equações de regressão pelo método computadorizado V-Slope (BEAVER et al., 1986; 
WASSERMAN et al., 1993; NEDER & NERY, 2003) (técnica que permite a identificação não 
invasiva do início da lactacidose durante um teste incremental), devendo este sempre ser 
comparado àquele observado pela análise visual. 
 
Figura 9. Determinação dos limiares metabólicos pelo método visual gráfico: (A) V-slope. 
VO2: consumo de oxigênio, VCO2: produção de gás carbônico; (B) Variáveis VE/VO2 
(equivalente ventilatório de oxigênio), VE/VCO2 (equivalente ventilatório de gás carbônico), 
PETO2 (pressão expirada de oxigênio) e PETCO2 (pressão expirada de gás carbônico) 
plotadas em função do tempo utilizadas. LAV, limiar anaeróbio; PCR, ponto de compensação 
respiratória. (Adaptado de Reis MS, Quitério RJ. Teste Cardiopulmonar. Sociedade de 
Cardiologia do Estado de São Paulo. Departamento de Fisioterapia. 2015)
26
. 
 
Diversas metodologias têm sido utilizadas na determinação do LA (SAKABE et al., 
2004) tais como a análise da lactacidemia, na qual o LAV é determinado pelo ponto onde o 
36 
 
 
 
acúmulo de ácido lático no sangue é de 2mmol/L (STEGMANN et al., 1981; KIDERMANN 
et al., 1979), análise das variáveis ventilatórias, sendo que os estudos referem o LAV como 
ponto onde ocorre um aumento desproporcional da ventilação pulmonar (VE) e da produção 
de dióxido de carbono (VCO2) em relação ao VO2 pela perda da linearidade do 
comportamento dessas variáveis, apesar da manutenção da linearidade do VO2, pela análise 
do comportamento da frequência cardíaca (FC) e pelo estudo da eletromiografia (SAKABE et 
al., 2004; MARÃES V.R.F.S., 2004) (EMG). 
 
2.2.1.7 Ponto de compensação respiratória (PCR) ou 2° Limiar ventilatório. 
 
O segundo limiar ventilatório ou ponto de compensação respiratório (PCR) é 
caracterizado pela perda da linearidade da relação entre a VE e o VCO2 (VE/VCO2 mais 
baixo, antes do aumento progressivo), queda da PETO2 (PETO2 mais alta, precedendo sua 
queda abrupta). Além disso, é o ponto na qual a VE passa a aumentar em desproporção ao 
aumento no VCO2 (hiperventilação) (WASSERMAN et al., 1999; NEDER & NERY, 2003). 
Durante o TECP, com o aumento progressivo da carga, a VE progride de maneira numérica 
até poder alcançar um platô máximo, o qual se caracteriza por uma grande produção de CO2. 
Esse processo de incremento ventilatório serve como marcador de limitação do esforço. O VE 
é o resultado do produto do volume corrente (VC) pela frequência respiratória (FR). A 
avaliação isolada destes parâmetros, muitas vezes, pode ser útil. Cabe ressaltar que a FR 
durante o TECP dificilmente ultrapassa 50irpm (incursões respiratórias por minuto) (NEDER 
& NERY, 2003). Já o VC, que representa de modo parcial a capacidade de expansibilidade 
pulmonar, em repouso pode variar de 300 a 600ml por irpm, podendo aumentar em até 70% 
da capacidade vital quando o indivíduo é exposto ao esforço. Ainda em relação à ventilação, 
sabemos que alguns equipamentosfornecem dados da afinidade entre o espaço morto (VD) e 
o VC. O comportamento normal do chamado VD/VT diminui durante o esforço em 
indivíduos normais. O incremento poderá significar modificações significativas na relação 
VE/perfusão pulmonar, devendo o paciente ser observado com maior atenção nessas 
situações. 
 O equivalente ventilatório de oxigênio e gás carbônico são as razões VE/VO2 e 
VE/VCO2 respectivamente. Durante o exercício progressivo, as relações VE/VO2 e VE/VCO2 
primeiro diminuem, para depois virem a aumentar até o final do exercício (POWERS et al., 
2000). 
37 
 
 
 
 A pressão expirada de O2 (PETO2) ou fração expirada de O2 (FEO2) diminui 
transitoriamente logo após o início do exercício, desde que o aumento na VE seja mais lento 
do que o incremento no VO2. Ao ser atingido o LAV, a PETO2 aumenta 10 a 30mmHg até se 
alcançar o esforço máximo. Esse aumento se deve à hiperventilação provocada pela 
diminuição do pH (acidose metabólica a ser compensada); a FEO2 tem o mesmo 
comportamento, diminuindo no início do esforço e atingindo um valor mínimo, aumentando 
de maneira progressiva com o aumento na carga até o pico do esforço
 
(NEDER & NERY, 
2003). Já a pressão expirada de CO2 (PETCO2) ou fração expirada de CO2 (FECO2), na qual o 
valor ao nível do mar varia de 36 a 42mmHg e eleva-se 3 a 8mmHg durante o exercício de 
intensidade leve a moderada e atinge um valor máximo, quando é caracterizado o PCR e pode 
em seguida diminuir (WASSERMAN et al., 1999; NEDER & NERY, 2003). FECO2 tem o 
mesmo comportamento durante exercícios com cargas crescentes. Já o pulso de oxigênio 
(VO2/FC), considerada uma das mais importantes variáveis utilizadas pela ergoespirometria, 
pois demonstra a quantidade de O2que é transportada/consumida a cada sístole cardíaca pela 
musculatura periférica. Uma diminuição do desempenho do ventrículo esquerdo pode ser 
detectada pelo TECP, mediante observação de O2. 
 
2.2.2 Equações de predição 
 
 
Conforme discutido anteriormente, o padrão ouro para avaliação da capacidade 
cardiorrespiratória é a medida do VO2 pelo TECP. Quando tais medidas não são acessíveis, 
alguns procedimentos indiretos como as fórmulas de predição, têm sido utilizados para 
calculá-los (MAGRANI et al., 2010; DE LIMA et al., 2006; ALMEIDA et al., 2010; 
KOUTLIANOS et al., 2013; MALEK et al., 2004). 
Esses testes são aceitos no cotidiano e validados pelas correlações existentes entre o 
VO2 medido no TECP com estimado através de equações ou testes de desempenho 
(PETERSON et al., 2003). O método padrão ouro será sempre a primeira escolha, mas a 
decisão entre usar teste máximo (TECP) ou a fórmula de predição (método indireto) 
dependerá das disponibilidades inerentes à realização deste exame, como disponibilidade de 
equipamento ou pessoal treinado apto para realizar o procedimento, além é claro, do indivíduo 
a ser avaliado. 
O TECP proporciona uma determinação mais fidedigna; entretanto, como é sabido, é 
mais dispendioso, necessita de equipe especializada e tende a ser mais demorado (NEDER & 
NERY, 2003). Em vista disso, a medida direta do VO2 normalmente é reservada para a 
38 
 
 
 
pesquisa, para uso no treinamento desportivo ou é utilizada em ambiente clínico específico 
(POWERS et al., 2010; WASSERMAN et al., 1999). Outro método utilizado e considerado o 
mais próximo do TECP, seria a estimativa do VO2 por intensidade de esforço. Onde tem como 
desvantagem conduzir o indivíduo até a exaustão máxima com controle limitado das variáveis 
ventilatórias e metabólicas que pudessem garantir maior segurança. 
O teste de esforço máximo, quando comparado ao teste de esforço submáximo, tem 
grande valor e utilidade clínica para o diagnóstico de cardiopatia isquêmica em indivíduos 
assintomáticos. Em alguns cenários o teste de esforço (ergometria) pode não ser usados para 
avaliação da capacidade cardiorrespiratória máxima (NEDER & NERY, 2003; 
WASSERMAN et al., 1999). Nesse caso, foram desenvolvidos testes de esforço submáximo 
com o objetivo básico de estimar a relação entre a resposta da FC de um indivíduo e seu VO2 
durante o exercício progressivo e usá-lo para prever o VO2max. 
Para determinar com exatidão esta relação, é preciso medir a frequência cardíaca e o 
VO2 pelo menos duas ou mais intensidades de esforço submáximo. É um método mais prático 
quando comparado ao TECP, relativamente simples, menos dispendioso, mais célere e de 
baixo risco. (POWERS et al., 2000). Embora, não tem a mesma precisão que o padrão ouro 
(MENEGHELO et al., 2010). 
A escolha mais corriqueira do ergômetro para este teste submáximo tem sido o 
cicloergômetro, apesar disso, alguns locais realizam este tipo de teste utilizando também a 
esteira rolante. Provavelmente pela semelhança biomecânica entre a marcha e a atividade 
física realizada na esteira para este tipo de teste. Mas o cicloergômetro tem a vantagem de ser 
mais preciso em relação a carga oferecida ao indivíduo, ocupa menos espaço no ambiente de 
testes e mantém os sinais vitais coletados durante o teste com maior estabilidade. Nos testes 
submáximos realizados em esteira rolante, geralmente terminam com a frequência cardíaca, 
em regra, 85% da FC máxima (NEDER & NERY, 2003) prevista ([FC máxima – FC em 
repouso]x[0,85] + FC repouso), determinada previamente ao início do teste. 
Os protocolos de Bruce e Ellestad são os mais frequentemente utilizados (dependendo 
da característica funcional) com ergômetros como esteira rolante (BRUCE et al., 1949). No 
protocolo de Bruce se preconiza incrementos da carga de forma progressiva a cada três 
minutos (protocolo incremental), de modo que, a cada minuto, corresponda ao incremento de 
1 MET. Se um indivíduo atingiu 10 minutos no protocolo de Bruce, podemos inferir que 
atingiu 10 METS ou 35 mL.kg-1.min-1. Já o protocolo de Ellestad, preconiza aumentos 
39 
 
 
 
maiores de velocidade a cada 2 minutos, além disso, utiliza-se inclinação fixa até o oitavo 
minuto e, a partir desse ponto, passa inclinar-se 15%. 
Existem diversos protocolos de campo para avaliar a CF, podemos citar ainda o Teste 
de Cooper (COOPER, 1968), onde o objetivo do teste é correr a maior distância possível em 
12 minutos. Adicionalmente, o Teste da Milha, que é outro teste de campo bastante utilizado, 
onde o indivíduo deve correr 1600 metros (equivalente a uma milha) em um menor período de 
tempo possível (conhecidos como contrarrelógio). Tais testes são de fácil aplicabilidade, no 
entanto, o nível individual de motivação e o esforço máximo sem monitorização podem gerar 
resultados controversos ou passíveis de erros, além do risco inerente a cada teste destes. 
 Paralelo a estes testes, o Colégio Americano de Medicina do Esporte (ACSM) 
desenvolveu equações que estimassem uma variável desses testes, como a do VO2máx 
(mL.kg
-1
.min
-1
) = 0,1 x velocidade (em m/minuto) + 1,8 x velocidade x inclinação + 3,5. 
Essas equações de predição têm sido frequentemente usadas para testes ergométricos. Tal 
equação foi desenvolvida para exercício aeróbico submáximo, onde se alcançava o estado 
estável de equilíbrio (steadystate). Já a equação de Foster (FOSTER et al., 1996), na qual o 
VO2máx (também em mL.kg
-1
.min
-1
) = 0,694 x ACSM + 3,33, foi desenvolvida também para 
protocolo em esteira rolante. Nesta ficou evidenciado uma melhor correlação na estimativa do 
VO2máx em relação aos valores obtidos pelo padrão ouro (FOSTER et al., 1996). Por sua vez, 
Bruce e colaboradores descreveram equação de predição na qual o VO2máx é uma variável 
dependente das características físicas anteriores ao teste, tais como: faixa etária, gênero, 
composição corporal e nível de atividade física. É de suma importância salientar que as 
equações de predição propostas por Bruce não têm relação com as variáveis obtidas no TECP. 
Isso é um importante diferencial em relação às equações de predição das quais o VO2máx 
depende de variáveis relacionadasao exercício físico, tais como: velocidade, inclinação, 
carga, duração do teste e frequência cardíaca atingida no teste. 
No Brasil, as equações de predição mais encontradas em softwares de TCPE foram 
desenvolvidas por Jones (JONES & CAMPBEL, 1982) (especificamente paraesteira) e as de 
Wassermann (WASSERMAN et al., 1999) (para esteira e cicloergômetro). No entanto, pouco 
se sabe sobre a validade da estimativa do VO2 pelas formulas de predição na população 
brasileira, em idosos e pacientes com IC crônica, uma vez que tais equações não foram 
validadas. 
 
3 JUSTIFICATIVA 
40 
 
 
 
O TECP é uma medida objetiva na avaliação da CF para analisar as variáveis 
metabólicas e cardiorrespiratórias, assim como para diagnóstico e prognóstico de doenças 
cardiovasculares, além de ser utilizado para a prescrição de exercícios físicos e terapêuticos. 
Entretanto para a realização do TECP é preciso um local com condições ideais, aparato 
tecnológico muito dispendioso, equipe com pelo menos três pessoas capacitadas e que saibam 
analisar os resultados gerados pelo teste. Desta forma, poucos lugares têm capacidade física e 
financeira para esta finalidade. Assim, podemos mencionar algumas poucas universidades e 
grandes clubes de futebol que possuem tal aparato tecnológico. Pensando numa solução para 
os entraves econômico e tecnológico, foi possível inferir que a matemática seria a saída 
plausível para que estes impeditivos sejam superados. Então tem sido considerada a aplicação 
de fórmulas preditivas simples que necessita de variáveis mais acessíveis. Praticamente sem 
custos, quando comparado ao padrão ouro, além de ser rápida e com capacidade de ser 
aplicada em um número maior de pessoas, economizando tempo e evitando possíveis 
limitações pertinentes à realização do TECP. Basta saber se esses valores apurados com esta 
fórmula preditiva serão similares, quando compararmos a utilização do padrão ouro. Esta 
fórmula preditiva poderá auxiliar na redução da carência de recursos e abrir um novo campo 
para a utilização deste recurso por parte de pesquisadores e clínicos. A literatura sugere que há 
necessidade de se estudar os fatores que, possivelmente, possam enviesar os valores do VO2 no 
LAV e no pico do exercício, obtidos através da fórmula de predição. Portanto, a literatura 
ainda é incipiente neste assunto e por isso que este trabalho pode trazer um novo olhar para a 
aplicação do VO2 indireto no diagnóstico, prognóstico e prescrição de exercícios. 
 
4 OBJETIVOS 
 
4.1 Objetivo geral 
 Comparar os valores do VO2 estimado pela fórmula com o obtido no TECP 
através de fórmula preditiva do VO2 em homens jovens e idosos saudáveis e 
pacientes com de IC crônica na potência do LAV e no pico do exercício. 
4.2 Objetivos específicos 
 Avaliar a similaridade dos resultados nos grupos GJ, GI e GIC; 
 Verificar a sensibilidade na similaridade dos três grupos 
5. Hipótese 
Na elaboração do projeto, nossa hipótese inicial era de que a formula de predição 
superestimasse os valores do VO2 nas populações estudadas. 
41 
 
 
 
 
6 MATERIAL E MÉTODOS 
 
A pesquisa foi desenvolvida no GECARE, da UFRJ no Hospital Universitário 
Clementino Fraga Filho (HUCFF/UFRJ), onde o pesquisador responsável por este ambulatório 
é o Prof. Dr. Michel Silva Reis (coordenador do grupo de estudo e pesquisa). 
Foram avaliados homens jovens e idosos saudáveis e pacientes com IC crônica (onde 
os grupos de idosos e IC crônica foram por amostragem de conveniência). Todos concordaram 
em participar voluntariamente dessa pesquisa realizaram TECP com protocolo do tipo rampa 
em cicloergômetro. 
 
6.1 Desenho do estudo 
 
Trata-se de um estudo observacional, experimental e transversal. 
 
 
6.2 Amostra 
 
 Foram triados homens, que obedeceram aos seguintes critérios de inclusão e exclusão: 
1)grupo jovens (GJ): com faixa etária entre 19 e 36 anos e saudáveis de acordo com 
avaliação clínica; 
2)grupo idosos (GI) eram do sexo masculino, faixa-etária entre 60 e 91 anos, 
saudáveis segundo avaliação clínica. 
Dos grupos GJ e GI foram excluídos os voluntários com história de doenças: 
cardiovascular, respiratória, muscular, ortopédica, neurológica, metabólica, imunológica e 
com evidências clínicas e/ou funcionais de doença pulmonar obstrutiva crônica (VEF1/CVF < 
70%) (PAUWELS et al., 2001); e, 
3)grupo com IC crônica (GIC): que deveriam apresentar história prévia de IC crônica 
estável, provocada por disfunção ventricular sistólica esquerda documentada nos últimos 6 
meses (fração de ejeção do ventrículo esquerdo < 45%); estabilidade clínica nos últimos 3 
meses e sem história de eventos anginosos ou coexistência de doença pulmonar. Foram 
excluídos os pacientes com evidências clínicas e/ou funcionais de doença pulmonar obstrutiva 
crônica (VEF1/CVF < 70%) (PAUWELS et al., 2001), asma induzida pelo exercício, angina 
42 
 
 
 
ou arritmias significativas e infarto do miocárdio nos últimos 6 meses, e que participavam de 
programa de reabilitação cardiovascular no ano anterior ao estudo. 
Todos os voluntários foram submetidos à avaliação clínica, exames bioquímicos e 
eletrocardiografia. A prova de função pulmonar (espirometria) foi realizada usando o 
espirômetro Vitalograph® (Hand-Held 2021 instrument. Ennis, Ireland) para execução da 
CVF que foi realizada para a determinação do VEF1 e da relação VEF1/CVF. Os valores de 
referências utilizados foram os de Knudson e colaboradores (1983) foram expressas em 
condições BTPS (Body Temperature Pressure Standard) e os procedimentos técnicos, critérios 
de aceitabilidade e reprodutibilidade foram realizados segundo as normas recomendadas pela 
American Thoracic Society (ATS, 1995). Adicionalmente, no GIC foi realizada a avaliação da 
CF de acordo com a classificação da New York Heart Association (NYHA). Por fim, os 
pacientes com IC crônica estavam com medicação otimizada com 100% dos indivíduos em 
terapia betabloqueadora. Todos os participantes assinaram o termo de consentimento livre e 
esclarecido segundo resolução 466/12 CONEP. 
 
6.3 Protocolos experimentais 
 
Os voluntários recrutados passaram pelas seguintes etapas: 
 
6.3.1 Avaliação fisioterapêutica 
 
Os voluntários foram submetidos a uma avaliação detalhada (anamnese e exame 
físico), na qual foram coletados os dados pessoais, antropométricos, sinais vitais e estado 
nutricional (índice de massa corpórea – IMC). 
 
6.3.2 Teste de exercício cardiopulmonar máximo ou sintoma-limitado 
 
O TECP associado ao sistema de ergoespirometria foi realizado com objetivo de 
avaliar a capacidade funcional dos voluntários e para identificar o resultado das variáveis 
respiratórias e metabólicas para posteriormente analisar comparativamente com os resultados 
obtidos pela fórmula preditiva. O TECP foi executado por meio do protocolo do tipo rampa 
em cicloergômetro (Inbramed, Porto Alegre, Brasil). Inicialmente, os pacientes permanecerão 
três minutos em repouso sentado no cicloergômetro; na sequência, iniciará o período de 
43 
 
 
 
aquecimento por três minutos, pedalando na com a carga que variou de 1W (para os pacientes 
idosos e cardiopatas com IC crônica) a 15W (para os jovens aparentemente saudáveis). Após 
esta etapa, o protocolo de exercício físico foi iniciado com incrementos de 10 a 25W de carga 
a cada min. até a exaustão física – isto é, impossibilidade de o voluntário executar a carga 
imposta. 
A distribuição da carga foi controlada pelo avaliador junto ao sistema de ergometria. 
Por fim, o período de recuperação pós-teste, consistiu de três minutos na carga de 25W, 
seguidos de dois minutos de repouso, onde continuaram sentados na bicicleta ergométrica 
enquanto a coleta dos sinais vitais, saturação periférica de O2, das variáveis ventilatórias, 
metabólicas e subjetivas continuaram a ser captadas, mesmo após a interrupção da carga. As 
variáveis ventilatórias e metabólicas e a FC foram captadas